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使用現(xiàn)成的單板設(shè)計(jì)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)原型開發(fā)

2512970 2022-11-25 | pdf | 455.65KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

物聯(lián)網(wǎng)，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)，不僅對(duì)許多業(yè)務(wù)部門產(chǎn)生變革性影響，而且對(duì)嵌入式 IIoT 解決方案開發(fā)方式產(chǎn)生根本性轉(zhuǎn)變。許多面臨此類項(xiàng)目的工程師都選擇了商用單板計(jì)算機(jī) (SBC) 作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。雖然這種方法可以快速產(chǎn)生結(jié)果，但它也會(huì)讓開發(fā)人員走上一條難以輕松地將最終設(shè)計(jì)投入大批量生產(chǎn)的道路。選擇原型平臺(tái)時(shí)，務(wù)必仔細(xì)審查設(shè)計(jì)所基于的 MCU 以及大量支持組件，看看它們是否可以單獨(dú)購(gòu)買并從頭開始整合到新設(shè)計(jì)中。物聯(lián)網(wǎng)，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)，不僅對(duì)許多業(yè)務(wù)部門產(chǎn)生變革性影響，而且對(duì)嵌入式 IIoT 解決方案開發(fā)方式產(chǎn)生根本性轉(zhuǎn)變。許多面臨此類項(xiàng)目的工程師都選擇了商用單板計(jì)算機(jī) (SBC) 作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。雖然這種方法可以快速產(chǎn)生結(jié)果，但它也會(huì)讓開發(fā)人員走上一條難以輕松地將最終設(shè)計(jì)投入大批量生產(chǎn)的道路。選擇原型平臺(tái)時(shí)，務(wù)必仔細(xì)審查設(shè)計(jì)所基于的 MCU 以及大量支持組件，看看它們是否可以單獨(dú)購(gòu)買并從頭開始整合到新設(shè)計(jì)中。本文將重點(diǎn)介紹用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單溫度傳感器平臺(tái)的設(shè)計(jì)，還將重點(diǎn)介紹所使用的各個(gè)組件。此外，該平臺(tái)不僅將用于證明設(shè)計(jì)概念，還將展示如何通過(guò)功耗曲線調(diào)查以及如何優(yōu)化它來(lái)微調(diào)開發(fā)。本文將重點(diǎn)介紹用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單溫度傳感器平臺(tái)的設(shè)計(jì)，還將重點(diǎn)介紹所使用的各個(gè)組件。此外，該平臺(tái)不僅將用于證明設(shè)計(jì)概念，還將展示如何通過(guò)功耗曲線調(diào)查以及如何優(yōu)化它來(lái)微調(diào)開發(fā)。圖 1：IIoT 溫度傳感器的基本功能要求。圖 1：IIoT 溫度傳感器的基本功能要求。考慮圖 1 中所示的簡(jiǎn)單溫度傳感器設(shè)計(jì)。這突出顯示了需要為將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)上的電池供電溫度傳感器設(shè)計(jì)的基本功能塊。微控制器 (MCU) 以預(yù)設(shè)間隔輪詢溫度傳感器，然后使用無(wú)線設(shè)備建立通信鏈路并將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收云應(yīng)用程序。對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，需要做出許多單獨(dú)的決定，這些決定將決定所用組件的選擇，進(jìn)而影響物料清單成本。例如，溫度傳感器可以包括專用溫度傳感器，例如 Analog Devices 廣受歡迎的考慮圖 1 中所示的簡(jiǎn)單溫度傳感器設(shè)計(jì)。這突出顯示了需要為將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)上的電池供電溫度傳感器設(shè)計(jì)的基本功能塊。微控制器 (MCU) 以預(yù)設(shè)間隔輪詢溫度傳感器，然后使用無(wú)線設(shè)備建立通信鏈路并將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收云應(yīng)用程序。對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，需要做出許多單獨(dú)的決定，這些決定將決定所用組件的選擇，進(jìn)而影響物料清單成本。例如，溫度傳感器可以包括專用溫度傳感器，例如 Analog Devices 廣受歡迎的TMP36TMP36系列，或者更全面的溫度、濕度和氣壓組合，例如系列，或者更全面的溫度、濕度和氣壓組合，例如Bosch Sensortec Bosch Sensortec BME280BME280 ，或來(lái)自Epcos-TDK的不起眼的表面貼裝 PTC ，或來(lái)自Epcos-TDK的不起眼的表面貼裝 PTC熱敏電阻熱敏電阻。成本只是一個(gè)考慮因素，精度、公差和接口方法是其他因素。傳感器的選擇也會(huì)影響 MCU 規(guī)格。如果您使用便宜的熱敏電阻，它可能不會(huì)在所需溫度范圍內(nèi)與溫度呈線性關(guān)系，因此需要某種程度的基于軟件的斜率計(jì)算。實(shí)現(xiàn)此目的的 MCU 資源量很少，但仍需考慮。在另一個(gè)極端，BME280 需要與主機(jī) MCU 進(jìn)行 SPI 或 I ² C 通信，因此需要具有這些接口功能以及控制傳感器和處理更多數(shù)據(jù)的能力的設(shè)備。